太阳视运动仪的原理、结构、功能及应用

运用不同天球坐标系的关系分析太阳周日运动与太阳周日视运动的联系,设计太阳视运动仪,由天半球与夜半球、时间节气观测地纬度度量球、地球、光电控制系统、地平面与地平圈、观测地方向指示器等构成,直观、准确演示全球任何地方、任何一天的太阳视运动,读出日出、日落方位角与时间、任意时刻的太阳高度角与方位角。     

正午太阳高度的变化与纬度的关系

正午太阳高度会随太阳直射的移动而变化,正午太阳高度的变化与纬度有怎样的关系?不同纬度地区的正午太阳高度的变化幅度有什么特点?通过分析得出结论。     

图示法比较正午太阳高度和昼夜长短的变化

由于黄赤交角的存在 ,地轴的空间指向基本上稳定 ,地球在自转和公转的过程中 ,产生了太阳直射点的回归运动。太阳直射点的回归运动 ,使得正午太阳高度、昼夜长短随纬度、时间而发生变化。一、正午太阳高度和昼夜长短的纬度变化1.正午太阳高度的纬度变化同一天 ,不同纬度地区的正午太阳高度随纬度而有规律地变化。如图 1:图 1　正午太阳高度的纬度变化示意图a.夏至日 ;b .太阳直射 15°N纬线时 ;c.二分日 ;d .冬至日从图 1可以看出 ,同一天 ,正午太阳高度由太阳直射点向南北两侧递减。夏至日 ,太阳直射北回归线 ,正午太阳高度以北回归线为中…     

利用光照简图 巧说太阳方位

太阳东升西落,这在地球人看来是一个常识,在日常生活中往往也是根据日出日落方位来辨别方向。然而,严格地说,仅把太阳的升落地点作为地平面正东正西方向的判断标准,这显然是不准确的。因为在地球表面,同一纬度的不同季节,或同一季节不同纬度,太阳在地平线上升落的地点均会发生明显变化。     

利用光照简图 巧说太阳方位

太阳东升西落,这在地球人看来是一个常识,在日常生活中往往也是根据日出日落方位来辨别方向。然而,严格地说,仅把太阳的升落地点作为地平面正东正西方向的判断标准,这显然是不准确的。因为在地球表面,同一纬度的不同季节,或同一季节不同纬度,太阳在地平线上升落的地点均会发生明显变化。     

以太阳直射点为中心构建章节知识体系

一、太阳直射点的地理位置是地球运动状态的表现地球的公转和自转的结果表现为太阳的直射点在地球表面的经纬度变化。地球的公转导致太阳直射点的纬度变化,地球的自转导致太阳直射点的经度变化。二、太阳直射点的位置移动是理解地球运动意义的关键地球的运动导致太阳直射点地理     

“地球公转地理意义演示模具”的制作

1．降低并突破“地球公转所产生的地理意义”中许多内容复杂且抽象的知识重点和难点：①太阳直射点南北移动规律;②“二分二至”及“四立”等节气的天文含义;③冬夏半年的划分及天文含义：④正午太阳高度和昼夜长短的季节（时间）和纬度（空间）变化规律;⑤四季成因及天文含义;⑥五带的划分及天文意义,五带范围大小与黄赤交角大小的关系;⑦不同季节太阳的出没方向：⑧太阳直射点纬度数和极点太阳高度．与晨昏线相切纬线的度数（亦为极昼夜的最大范围）及正午太阳高度等的关系。     

太阳纬度测量仪

太阳纬度测量仪荆门沙洋区姚集乡张台小学王先得（４３４５６２）在地球围绕太阳公转的过程中，地球的赤道平面与地球公转轨道平面之间存在着一个２３．５度的交角，太阳光直射地球表面的位置在北纬２３．５度和南纬２３．５度之间移动。科学上把这两条纬度线称为回归线。...     

浅析太阳出没的方位

人们常说“太阳东升西落”,即以日出地平线的一点代表东方,日落地平线的一点代表西方。也就是说在习惯思维上,我们把太阳的出没点作为判断地面东西方向的标志。然而,严格说来,仅把太阳的出没地点作为地平面正东、正西方向的判断标准是不准确的。因为由于地球的自转和公转运动以及黄赤交角的存在,使得在地球表面上,同一季节的不同纬度地点或者同一纬度地点的不同季节,太阳在地平线上东升西落的出没地点均会发生明显的变化,不可能各地总是在固定的正东点和正西点。教学中很多学生认为,北回归线以北地区阳光不会从北面的窗户照射进房子,南回归…     

地球上昼夜长短变化的数学分析

本文将用高中立体几何、三角函数知识去定量化分析高一地理课中地球上昼夜长短变化状况 ,从中我们不仅能感悟到数学的博大精深 ,也能精确认识昼夜长短的变化 .地球是一个不透明球体 ,太阳光线在任一时刻只能照亮地球的一半 ,在地球绕太阳公转过程中 ,由于黄赤交角为 2 3°2 6′,太阳直射点在南北回归线间周期移动 ,从而导致地球各地昼夜长短有规律的周期变化 .在冬至和夏至时 ,南北极圈内还发生极昼和极夜现象 .如下图所示 ,设Ａ点纬度为 φ ,此时Ａ点的太阳光线与赤道平面所成夹角 ,即Ａ点的太阳高度角为Ｈ ,优弧ＢＣＤ代表昼长 ,劣弧ＤＡ…     

太阳高度角规律的应用

正午太阳高度角相同时间、不同纬度的分布规律1.正午太阳高度角相同时间、不同纬度分布规律。当太阳直射在某一纬度时,此日正午太阳高度角由直射点分别向南、向北逐渐递减。2.应用纬度分布规律计算正午太阳高度角。由于太阳直射点在不停地移动,正午太阳高度角的分布也在不断地变化,但分布规律是不会变化的,只要抓住了直射点的纬度,正午太阳高度角的纬度分布就能够得出。     

利用光照简图巧说太阳方位

太阳东升西落,这在地球人看来是一个常识,在日常生活中往往也是根据日出日落方位来辨别方向.然而,严格地说,仅把太阳的升落地点作为地平面正东正西方向的判断标准,这显然是不准确的.因为在地球表面,同一纬度的不同季节,或同一季节不同纬度,太阳在地平线上升落的地点均会发生明显变化.以40°N地区为例(图1),除春秋分两日太阳在全球各地都从正东方升起正西方落下外,其它日期都不是在固定的正东点和正西点.如在夏至日时,太阳在东北方升起,在西北方落下,对此学生往往百思不得其解:明明太阳只能直射在回归线之间,太阳应始终位于40° N以南地区,怎么可能太阳会跑到40° N以北的地方升起?     

太阳影子定位模型的构建

针对太阳影子定位问题,在合理假设的前提下,建立几何模型,分析影子长度关于各参数的变化规律,求得天安门广场在确定时间的直杆影长变化曲线.根据固定杆的影子顶点坐标确定地点及日期,通过建立非线性最小二乘的最优化模型,以直杆高度的方差最小为优化目标,以纬度、时角、太阳赤纬角、经度及方位角为分析变量,将地点求解问题转化为直杆高度求解问题,运用遍历法进行求解计算,从而得到较为合理的纬度及相应时间.     

正午太阳高度角的一种简易算法

正正午太阳高度角的计算是教学的难点,人教版最近两个版本的教材都仅通过图片来显示不同纬度的太阳高度角,省去了太阳高度角的计算过程。但这两年全国各地高考题中却屡有涉及正午太阳高度角计算的内容。为了让学生更好地理解和掌握地球运动的规律及相关内容,在高考备考中轻松地应战,笔者摸索出一个比较简便易行的正午太阳高度角的计算方法。下面,笔者对这种计算方法简要阐述。     

光的传播与地球昼长

地球是一个不发光、不透明的球体 .由于太阳光线的传播 ,向阳的半球是明亮的 ,形成了白昼 ;背阳的半球是暗黑的 ,形成了黑夜 .由于地球在自转的同时围绕太阳公转 ,公转的平面 (黄道平面 )与自转平面 (赤道平面 )约有 2 3 .5°(或 2 3°2 6′)的交角 (黄赤交角 ) ,且地轴在宇宙空间的方向不因季节而变化 ,北极总是指向北极星附近 ,使太阳直射点以一个回归年为周期在南北回归线之间往返移动 ,不同纬度的昼长也随直射点的移动而变化 .在分析和研究光的传播与地球昼长的数量关系时 ,将太阳视为点光源 ,或视为面光源 ,地球的昼长将有所不同 ,同时…     

地球公转运动中的图形转换

“地球的公转运动”是高中地理最重要的内容之一。地球在公转轨道的不同位置有不同的光照图；在同一位置，从不同的角度观察，也会得到不同的图形。地球在公转轨道的某一位置，全球各地太阳高度的分布、正午太阳高度和昼夜长短的纬度分布、年变化和年变化值，都可转化为直观形象的图形。多次的图形转换，使同学们多角度、多侧面、全方位地获取对地球公转的认识，准确、透彻地掌握所学的地理知识，同时培养了同学们的发散思维能力、读图能力、分析问题和解决问题的能力，突出了地理学习的特色。     

探究日影运动轨迹

1提出问题 如图1,在阳光下,地球上A地竖直物体（标杆）AH在水平地面上的影子为AF,标杆顶点H在地平面上的日影为F点．我们知道日影F的位置是不断变化的：（1）一年中不同日期,地球在绕日公转轨道上的不同位置,地球球面上太阳直射点的位置相对于地球的方位（即太阳光线射入的角度或直射点的纬度）会发生改变,存在着冬半年、夏半年、两分日（春分、秋分）等差异;     

构造三棱锥求地球上两点间的球面距离

求地球上两点间球面距离,解题关键是求出两点间弦长,进而求出球心角.当所给两点不同在地球赤道线或同一经线上时,可通过构造直三棱锥(一条侧棱垂直于底面),将问题转化为解三棱锥问题,以下分类说明各种不同构造方法.1 同纬度不同经度的两点间的球面距离     

古诗《生查子·元夕》中天文现象的数学模型建立与分析

通过天球坐标系统建立模型,分析北宋学者欧阳修的诗作《生查子·元夕》中的名句"月上柳梢头、人约黄昏后"所描述的月升日落同时发生的自然现象。模型用高度角和方位角表示太阳和月亮的位置。借鉴天文学中曙暮光的含义定义"黄昏后"的时间段。通过简化天文学中利用观测点的地理经度、纬度、时区和日期,计算太阳赤纬、时角和天体高度角的方法,分别推导出计算"月上柳梢头"、"人约黄昏后"发生的时间段。     

运用几何知识解地理题

问题一，黄赤交角α＝２３°２６'，南北回归线纬度为２３°２６'；南北极圈纬度为９０°－２３°２６'＝６６°３４'。黄赤交角与回归线及极圈纬度大小之间的关系是怎样建立的？如图１，A、B、C、D在地球公转轨道上分别代表夏至日、秋分日、冬至日和春分日。R代表太阳的位置。过BRD作平面M与地球赤道平面平行，则α为黄赤交角的平面角，α＝２３°２６'。C位置为冬至日，太阳直射南半球最南点P点。显然线段RP和线段OP在同一直线上。线段KL为赤道平面内与EF平行的地球直径，而β为P点的地理纬度，即地面一点与地心连线和赤道平面所…